氮化鈦具有耐腐蝕性強(qiáng)、抗氧化性好、化學(xué)穩(wěn)定性高以及電導(dǎo)性好等優(yōu)點(diǎn)。本文以陽極氧化法制得的納米TiO2薄膜、多孔結(jié)構(gòu)和納米管材料為前驅(qū)體,通過氨氣高溫還原氮化法制得了納米氮化鈦薄膜、多孔結(jié)構(gòu)和納米管材料。XRD和EDS分析結(jié)果表明,三種納米結(jié)構(gòu)氮化鈦的化學(xué)組分均只含Ti、N兩種元素,且前驅(qū)體TiO2已經(jīng)被完全轉(zhuǎn)化為氮化鈦,主要以TiN相和Ti2N相存在。SEM結(jié)果表明,高溫氮化得到的三種納米結(jié)構(gòu)氮化鈦仍保持了前驅(qū)體的微觀結(jié)構(gòu),氮化鈦多孔結(jié)構(gòu)和納米管均具有有序陣列特征,納米管管徑和孔道直徑均小于100nm,TiN薄膜表面具有很多大小不均的突起顆粒。四探針法測試得到三種納米氮化鈦的電阻率約為5.0×l0-7?·m,顯示了很好的電子導(dǎo)電性。恒電位階躍測試得到氮化鈦納米管的真實(shí)表面積為1591.2cm2,多孔結(jié)構(gòu)為366.3cm2,薄膜為125.8cm2。采用線性伏安曲線和Tafel曲線研究了制備得到的三種納米結(jié)構(gòu)氮化鈦電極在硫酸溶液中的電化學(xué)析氫性能。研究表明,雖然三種TiO2前驅(qū)體具有較大的比表面積,但由于其導(dǎo)電性較差,導(dǎo)致析氫過電位高,而形成氮化物后則能顯著提高其析氫能力。氮化鈦納米管電極真實(shí)表面積比較大,且高度有序的納米管陣列結(jié)構(gòu),具有比氮化鈦薄膜和多孔結(jié)構(gòu)更好的析氫電催化活性。氮化鈦具有金屬光澤，可作為仿真的金色裝飾材料，在代金裝飾行業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景。臺州鍍鈦氮化鈦加工

研究新工藝、新材料在齒輪上的應(yīng)用，提高齒輪的質(zhì)量和性能，降低生產(chǎn)和使用成本，減少噪音，減少能源和資源消耗具有十分重要的意義。 “齒輪表面陶瓷生長工藝的研究”主要研究齒輪表面陶瓷的生長，實(shí)現(xiàn)陶瓷生長層與本體緊密結(jié)合，為高韌性、耐磨耐熱、長壽命的齒輪提供重要的理論依據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。主要有以下幾個方面： ① 對32Cr2MoV鋼離子滲氮進(jìn)行了研究。通過離子滲氮，提高了32Cr2MoV鋼表面硬度，并形成了一定深度的硬化層，為后續(xù)的多弧離子鍍氮化鈦(TiN)陶瓷涂層提供了良好的支撐。 ② 離子滲氮與多弧離子鍍復(fù)合處理的研究，采用正交試驗(yàn)法，運(yùn)用多弧離子鍍，在32Cr2MoV鋼滲氮基體上鍍覆TiN陶瓷，研究多弧離子鍍各工藝參數(shù)對TiN陶瓷性能的影響，優(yōu)化出了一種工藝，并通過該工藝獲得了性能優(yōu)良的TiN陶瓷涂層。 ③ 對32Cr2MoV鋼、滲氮層及TiN陶瓷進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)的分析，研究其結(jié)構(gòu)對整個材料性能的影響。研究了表面TiN陶瓷材料的耐腐蝕性能。 ④ 對32Cr2MoV鋼氮化與復(fù)合處理試樣進(jìn)行了滾子試驗(yàn)，研究其摩擦磨損性能，試驗(yàn)表明：材料經(jīng)過復(fù)合處理后較氮化有更好的抗摩擦磨損性能。 ⑤ 制備出了表面陶瓷齒輪，為研究表面陶瓷齒輪的承載能力、磨損、疲勞等性能提供了條件。重慶潤滑氮化鈦檢測采用離子鍍技術(shù)與多弧磁控耦合鍍膜技術(shù)分別在柱塞上涂覆了TiN涂層和DLC涂層。

氮化物涂層具有硬度高、耐磨性好、良好的抗氧化性、抗粘附性等性能,常用做刀具的保護(hù)涂層。304不銹鋼和鈦合金因?yàn)榱己玫男阅芏谏钪袘?yīng)用適合,但由于在加工時會出現(xiàn)加工硬化、切削溫度較高、刀具粘結(jié)等缺陷,是比較典型的難加工材料。而使用涂層刀具能有效改善刀具的切削性能,并能延長刀具的使用壽命。市場上常用Al CrN和Al TiN涂層來切削這兩種材料。但是這兩種材料容易在刀具表面產(chǎn)生粘附層,會影響刀具的使用壽命,為了改善“粘刀性”,需要先了解不同刀具在不同涂層上的粘附機(jī)理。

通過多弧離子鍍沉積技術(shù)制備了TiN和TiVN涂層，對比了兩種涂層在不同工況下的摩擦磨損性能和切削性能，并指出影響刀具涂層服役性能的主要因素。結(jié)果表明，V元素?fù)诫s有效提高了TiN涂層的硬度和結(jié)合力、減小了TiN涂層的摩擦因數(shù)和低溫下的磨損率，但V容易氧化的特性導(dǎo)致500℃及以上溫度TiVN涂層產(chǎn)生較高的磨損率。切削測試表明，在麻花鉆的主切削刃和橫刃區(qū)域兩種涂層發(fā)生明顯的剝落，而在后刀面涂層未發(fā)生明顯剝落，TiVN涂層較高的膜基結(jié)合強(qiáng)度和耐磨性能使得它對刀具的防護(hù)效果更佳；刀具涂層的服役性能與其耐磨性能和膜基結(jié)合強(qiáng)度有關(guān)，刀具的主切削刃和橫刃區(qū)域?qū)ν繉拥哪湍バ阅芎湍せY(jié)合強(qiáng)度有著苛刻的要求，且切削刃前列溫度較高，對涂層的高溫耐磨性能和膜基結(jié)合強(qiáng)度要求也高。TiN是非化學(xué)計(jì)量化合物穩(wěn)定的組成范圍為TiN0.37- TiN1.16，氮含量可在一定范圍內(nèi)變化不引起TiN結(jié)構(gòu)的變化。

1. 為提高船用低速柴油機(jī)柱塞的耐磨性和柱塞偶件使用壽命，采用離子鍍技術(shù)與多弧磁控耦合鍍膜技術(shù)分別在柱塞上涂覆了TiN涂層和DLC涂層。利用掃描電鏡(SEM)、輪廓儀和X射線衍射儀(XRD)技術(shù)表征了TiN與DLC涂層的微觀形貌、表面粗糙度及物相組成，采用納米壓痕儀檢測了TiN與DLC涂層的納米硬度及彈性模量；運(yùn)用劃痕法和壓痕法測試了TiN和DLC涂層的結(jié)合力，通過往復(fù)磨損試驗(yàn)考察了這2種涂層在空氣中與在重柴油環(huán)境下的摩擦系數(shù)，同時結(jié)合光學(xué)顯微鏡定性評判TiN和DLC涂層磨損程度，通過臺架試驗(yàn)評價了TiN涂層與DLC涂層柱塞的實(shí)際磨損情況。結(jié)果表明：這2種涂層晶體生長良好、結(jié)構(gòu)連續(xù)致密，均未出現(xiàn)分層、開裂及剝離的現(xiàn)象，DLC涂層相對光滑，粗糙度Ra為0.10μm,而TiN涂層Ra為0.16μm; DLC涂層表面納米硬度、彈性模量及泊松比均高于TiN涂層；無論在空氣中還是重油環(huán)境下，TiN涂層摩擦系數(shù)均高于DLC涂層，耐磨性低于DLC涂層；臺架試驗(yàn)后TiN涂層柱塞表面出現(xiàn)比較明顯的平行狀溝槽磨痕，而且整體磨損比較嚴(yán)重，而DLC涂層柱塞表面的磨痕非常窄并且淺，不易被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步證明DLC的耐磨損性能更優(yōu)越。氮化鈦涂層可降低牙科鑄造合金,尤其是賤金屬合金的腐蝕傾向,提高其耐蝕性。杭州潤滑氮化鈦鍍黑鈦

許多日本的刀具公司都能供應(yīng)含有氮化鈦涂層的產(chǎn)品，其中有些賣給了歐洲部分國家和美國，多數(shù)進(jìn)入日本市場。臺州鍍鈦氮化鈦加工

涂層硬質(zhì)合金刀具給金屬加工業(yè)帶來了巨大的影響,涂層高速鋼鉆頭的發(fā)展顯然是一個自然的結(jié)果。在1980年芝加哥展覽會上至少在兩個展臺上展出了氮化鈦涂層高速鋼齒輪滾刀,但目前尚無商品供應(yīng)。涂層高速鋼滾刀的性能已在幾個實(shí)驗(yàn)室作了試驗(yàn)。取得成功的關(guān)鍵在于要同時解決這樣一些問題,例如涂層的附著強(qiáng)度、涂層在大多數(shù)形狀頗為復(fù)雜的高速鋼刀具的整個表面上涂復(fù)的均勻性以及涂復(fù)過程中如何保持刀具原熱處理狀態(tài),采用了物物理相沉積法,其溫度較低,不影響鋼的硬度。涂復(fù)后的刀具,涂層厚度均勻,且不產(chǎn)生積屑瘤。涂層材料滲入了高速鋼表層,其厚度隨刀具尺寸大小而變。通常只有幾微米。涂層鉆頭的成本比無涂層的同類鉆頭貴一倍,但在很多場合下,涂層鉆頭的使用壽命增加2-3倍。臺州鍍鈦氮化鈦加工

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